La Vía Lactea está en un inmenso halo de gas

Nuestra Vía Láctea está incrustada en un enorme halo de gas caliente que se extiende por cientos de miles de años luz, tanto que la masa estimada del halo es comparable con la masa de todas las estrellas en la galaxia, según las observaciones realizadas por astrónomos de la NASA que usaron el observatorio de rayos X “Chandra”.

Si el tamaño y masa de este halo de gas se confirmase, podría también ser una explicación de lo que se conoce como el problema del “barión faltante”  de la galaxia.

Los bariones son partículas, como los protones y los neutrones, que conforman más del 99.9 por ciento de la masa atómica del cosmos. Mediciones de halos de gas y galaxias extremadamente lejanas indican que la materia bariónica presente cuando el universo tenía solo unos pocos miles de millones de años representaba un sexto de la masa y densidad de la materia oscura, o inobservable, que existía. En la época actual, alrededor de diez mil millones de años después, un censo de los bariones presentes en las estrellas y gas de nuestra galaxia y galaxias lejanas muestran que al menos la mitad de los bariones no aparecen.

En un estudio  reciente, un equipo de cinco astrónomos, entre los que se encuentran Yair Krongold de la Universidad Nacional Autónoma de México, usó datos de Chandra, el observatorio espacial XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea y el satélite japonés Suzaku para establecer los límites de la temperatura, extensión y masa del halo de gas caliente. Chandra observó ocho brillantes fuentes de rayos X colocadas lejos de la galaxia a distancias de cientos de millones de año luz. La información reveló que los rayos X de estas fuentes distantes son absorbidos selectivamente por iones de oxígeno alrededor de la galaxia. Los científicos determinaron que la temperatura del halo absorbente es de entre un millón y  dos y medio millones de grados Kelvin, algunos cientos de veces más caliente que la superficie del Sol.

Otros estudios han demostrado que la Vía Láctea y otras galaxias están incrustadas en gas “templado” con temperaturas de entre cien mil y un millón de grados Kelvin, Los estudios han indicado la presencia de gas más caliente con una temperatura de más de un millón de grados Kelvin. Esta nueva investigación provee evidencia de que el halo de gas caliente que rodea la Vía Láctea es mucho mayor que el halo de gas templado.

“Sabemos que el gas está alrededor de la galaxia, y sabemos lo caliente que es”, dijo Anjali Gupta, autor principal del artículo de la Revista Astrofísica que describe la investigación. “La pregunta principal es, ¿qué tan grande y masivo es el halo?”

Para comenzar a responder a esta pregunta, los autores suplieron datos de Chandra acerca de la cantidad de absorción producida por iones de oxígeno con datos del XMM-Newton y Suzaku sobre los rayos X emitidos por el halo de gas. Concluyeron que la masa de gas es equivalente a la masa en más de 10 mil millones de Soles, tal vez tan amplia como 60 mil millones de Soles.

“Nuestro trabajo demuestra que, mediante valoraciones de parámetros razonables y especulaciones razonables, las observaciones de Chandra implican una gran reserva de gas alrededor de la Vía Láctea”, dijo la coautora Smita Mathur de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus. “Puede extenderse por unos cientos de miles de años luz alrededor de la Vía Láctea o puede extenderse aun más lejos en el grupo cercano de galaxias que la rodean. De ambas formas, su masa parece ser muy grande.”

La masa estimada depende de factores como la cantidad de oxígeno proporcional al hidrógeno, que es el elemento dominante en el gas. De todos modos, el especular representa un paso importante en resolver el caso de los bariones faltantes, un misterio que ha intrigado a los astrónomos por más de una década. A pesar de que hay dudas, el trabajo de Gupta y sus colegas proveen la mejor evidencia, hasta el momento, que los bariones faltantes de la galaxia se han estado escondiendo en un halo de gas de millones de grados Kelvin que rodea la galaxia. La densidad estimada de este halo es tan baja que halos similares alrededor de otras galaxias han escapado a ser detectados.

El artículo que describe estos resultados fue publicado en el volumen del primero de septiembre de la Revista de Astrofísica. Otros coautores son Yair Krongold de la Universidad Autónoma de México, en la ciudad de México; Fabrizio Nicastro del centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos ; y Massimiliano Galeazzi de la Universidad de Miami en Coral Gables, Florida.

El centro Marshall de vuelo espacial de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra de la Directiva de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra desde Cambridge.